水工混凝土結(jié)構(gòu)腐蝕檢測評價方法分析

鄭軍輝 惠州市大禹工程質(zhì)量檢測中心有限公司

1 前言

隨著市場經(jīng)濟的不斷發(fā)展，水工建筑工程項目的數(shù)量和施工范圍也在不斷擴大，為從根本上提升其質(zhì)量水平，要對建筑結(jié)構(gòu)單元予以統(tǒng)一分析，積極打造可控化管理平臺，從而提高水工混凝土項目的市場經(jīng)濟價值。

2 水工混凝土結(jié)構(gòu)腐蝕檢測概述

2.1 基本要求

在水工混凝土建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量管理工作中，結(jié)構(gòu)設(shè)計和腐蝕檢測評估工作存在一定的差異，結(jié)構(gòu)設(shè)計主要是結(jié)合供貨才能項目的應(yīng)用要求完成就結(jié)構(gòu)形式、斷面模式以及設(shè)計參數(shù)取值等工作。而對應(yīng)的腐蝕檢測評估工作則是要基于現(xiàn)場檢測分析環(huán)節(jié)，以便于能更好地掌控現(xiàn)場的實際情況，從而結(jié)合現(xiàn)行規(guī)范要求開展相關(guān)工作，更好地保證工程項目施工質(zhì)量水平。

在結(jié)構(gòu)腐蝕檢測分析過程中，要將水工建筑結(jié)構(gòu)性能鑒定和評估作為關(guān)鍵，獲取較為可靠、有效且具有實際實用價值的信息作為最終的依據(jù)?；诖?，檢測單位要指派具備相關(guān)資質(zhì)且專業(yè)性的人員開展規(guī)范化工作，具體檢測分析流程也要滿足健全的計量認證體系和質(zhì)量管理體系。例如，在實際檢測分析工作中，要持有專業(yè)資質(zhì)證書的檢測人員開展具體工作，對應(yīng)的檢測分析環(huán)節(jié)要匹配2名以上人員落實相關(guān)作業(yè)，尤其是水下潛水檢測人員要具備年度健康體檢證明和潛水員資格證書[1]。

2.2 基本流程

為了保證水工混凝土結(jié)構(gòu)腐蝕檢測工作順利展開，要充分結(jié)合檢測分析的實際要求和規(guī)范，踐行統(tǒng)籌管理的具體內(nèi)容，從而更好地提升檢測質(zhì)量效果。

第一，管理單位要依據(jù)工程項目結(jié)構(gòu)腐蝕的實際情況，提出腐蝕檢測以及評估的立項申請，要求對水工建筑開展相關(guān)檢測分析。

第二，待相關(guān)立項項目獲批后，需委托當?shù)氐膶I(yè)檢測和評估單位開展相關(guān)測評工作，利用實地調(diào)研分析的處理方式，有效完成損傷程度、幅值現(xiàn)狀以及現(xiàn)場工作條件的綜合審定，并著重落實全過程檢測評價方法，以便能更好地提升水工結(jié)構(gòu)損傷程度和賦值現(xiàn)狀，真正意義上借助科學檢測機制和專業(yè)儀器檢測流程落實相關(guān)工作。

第三，借助維修加固設(shè)計方案評審工作和專家鑒定會審環(huán)節(jié)，提升管控效能，從經(jīng)濟合理性、技術(shù)可行性等分析角度，評定檢測單位的維修加固方案。

3 水工混凝土結(jié)構(gòu)腐蝕檢測方案

在水工混凝土結(jié)構(gòu)綜合分析工作中，要依據(jù)檢測參數(shù)的具體評估標準開展具體作業(yè)，維持良好的工程項目質(zhì)量效果，在延長其使用壽命的同時實現(xiàn)經(jīng)濟效益最大化。

3.1 檢測參數(shù)的具體標準

隨著混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計模式的不斷發(fā)展，全球范圍內(nèi)的建筑工程都將建筑結(jié)構(gòu)耐久性特性作為重要的建筑質(zhì)量評估指標，相繼推出《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計建議》、《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計指南》等相關(guān)指導性文件。

我國交通運輸部和中國土木工程學會、工作工程建設(shè)標準化協(xié)會也頒布了《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性評定結(jié)構(gòu)防腐蝕技術(shù)規(guī)范》的相關(guān)文件，適用于一般的房屋結(jié)構(gòu)、構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)以及橋梁結(jié)構(gòu)等，并且還能對氯鹽侵蝕、碳化造成的凍融損傷、鋼筋銹蝕等耐久性評定項目予以系統(tǒng)化評估。

3.2 基礎(chǔ)檢測

為了保證水工混凝土結(jié)構(gòu)檢測分析工作的全面展開，要整合具體的檢測分析機制，有效提升統(tǒng)籌評估和管理的效果，基于混凝土結(jié)構(gòu)使用功能以及外觀質(zhì)量完成具體分析，以確保能最大程度上維持檢測分析的合理性和規(guī)范性。而對應(yīng)的基礎(chǔ)檢測主要是外觀檢測分析，對可能影響水工建筑安全使用效能的裂縫問題、麻面問題、蜂窩問題、露筋問題等外在形式缺陷展開精細化檢測分析，借助普查分析檢測的方式，最大程度上提高現(xiàn)場調(diào)查的質(zhì)量水平。

第一，外觀缺陷檢測。主要是對結(jié)構(gòu)可能存在的疏松問題、麻面問題、蜂窩問題以及露筋問題等進行測定[2]。

第二，對裂縫問題展開精細化測定和分析評估，著重對裂縫的寬度、數(shù)量、長度、走向以及部位予以調(diào)研，有效落實相關(guān)檢測分析規(guī)范，最大程度上保證檢測質(zhì)量。

第三，測定裂縫的損傷程度，包括沖蝕現(xiàn)象、侵蝕現(xiàn)象、脫落現(xiàn)象以及凍融現(xiàn)象等。

第四，評估滲漏情況，以面、線、點的滲漏分析方式落實具體工作。

第五，統(tǒng)一評估伸縮縫的變形情況以及工作狀態(tài)，確保結(jié)構(gòu)整體、基礎(chǔ)變形、位移形態(tài)等都能得到有效的管理，結(jié)合調(diào)查外觀缺陷的方式，有效完成現(xiàn)場缺陷分布圖的繪制工作，為后續(xù)處理策略的優(yōu)化提供保障。

3.3 調(diào)查檢測

第一，全面匯總現(xiàn)場實際情況的調(diào)研分析數(shù)據(jù)，并結(jié)合調(diào)查結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀評估工程周邊環(huán)境、場地特征情況，有效完成工程驗收記錄，更好地了解工程項目施工的初始狀態(tài)[3]。

第二，檢測分析部門要著重研究施工圖紙和相關(guān)施工資料，落實規(guī)范化查閱環(huán)節(jié)，統(tǒng)一了解地基情況和地質(zhì)勘察報告的匹配水平，以便完成設(shè)計方案和結(jié)構(gòu)布置合理性的評估。與此同時，結(jié)合實際情況驗收計算準確性。

第三，進一步調(diào)查水工建筑混凝土結(jié)構(gòu)的適用性、使用情況等。比如，水工建筑作業(yè)環(huán)境中水流是否存在穩(wěn)定性不足的問題，并且綜合評估使用環(huán)境是否會出現(xiàn)變化、使用過程是否存在超載等問題。最關(guān)鍵的是，要對水工建筑工程的隱蔽工程、薄弱部位等開展精細化校對分析，著重完成缺陷成因的分析。

第四，匯總水工建筑工程混凝土結(jié)構(gòu)施工的具體資料，并結(jié)合相關(guān)質(zhì)量標準和控制內(nèi)容開展具體工作，統(tǒng)一調(diào)研技術(shù)管理內(nèi)容、施工設(shè)計內(nèi)容等，以提升測評管理的基本水平。比如，設(shè)計資料匯總管理中，要對工程設(shè)計圖紙、施工文件、初步設(shè)計資料、可行性研究報告以及水工模型試驗等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)展開調(diào)研[4]。施工資料主要涉及澆筑情況、養(yǎng)護情況、設(shè)計配合比、混凝土原材料應(yīng)用情況等。

第五，在完成資料分析后要匯總相關(guān)內(nèi)容（如圖1所示），將其作為統(tǒng)一檢測評估分析的基本依據(jù)，從而指導后續(xù)的管理控制方案，為水工混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量綜合管理工作的全面進步奠定基礎(chǔ)。

圖1 匯總內(nèi)容

第六，匯總技術(shù)管理資料，主要包括歷次安全鑒定分析報告和歷年定期檢查報告，依據(jù)運行管理規(guī)章制度和運行記錄資料能更好地了解工程項目的具體情況，并匯總水位、溫度、應(yīng)力以及滲流等基礎(chǔ)水工結(jié)構(gòu)資料[5]。

第七，進行工程資料的實時性比較管理和分析控制，確保地基實際情況和地質(zhì)勘察分析報告復核環(huán)節(jié)順利展開，從而最大程度上提高設(shè)計荷載管理的基本水平，并全面開展分析水工結(jié)構(gòu)運行維護環(huán)節(jié)的管控。除此之外，也要對構(gòu)造措施、設(shè)計參數(shù)取值、計算參數(shù)等項目的準確性展開精細化校對和分析[6]。

3.4 現(xiàn)場實時性檢測

3.4.1 抗壓強度檢測

主要是借助鉆芯法、超聲分析法、回彈法等方式完成抗壓強度的實時性分析和評估，為了最大程度上減少對工程項目結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的影響，優(yōu)選無損檢測機制。

針對粗骨料最大粒徑參數(shù)、混凝土齡期參數(shù)、抗壓強度等都要予以檢測分析，了解是否處于超出技術(shù)規(guī)程允許范圍的情況，針對具有代表性的混凝土層級結(jié)構(gòu)要予以復核，首選鉆芯復核分析。

3.4.2 裂縫深度檢測

一般是選取超聲波對斜分析法和平測分析法完成相關(guān)分析工作，對斜測分析法更加適用于50mm以上的裂縫，若是裂縫深度不足50mm，則借助平測法完成測試分析工作即可。并且，針對可鉆孔對測和有條件兩面對測的水工建筑結(jié)構(gòu)更適用于對斜測處理機制，能有效完成裂縫發(fā)展情況的定期觀察和評估，從而更好地預測裂縫情況，著重落實相應(yīng)的處理機制，為統(tǒng)一管理工作的落實提供保障[7]。

3.4.3 內(nèi)部缺陷檢測

一般是借助彈性波CT分析法、沖擊回波法、探地雷達分析法等無損檢測機制開展相關(guān)工作。以彈性波CT法為例，借助物理力學參數(shù)和檢測對象彈性波波速之間相關(guān)性的分析，就能在無損狀態(tài)下開展具體分析，全面匯總剖面檢測的彈性波速以及以圖像為形態(tài)的內(nèi)部特征，有效提升內(nèi)部缺陷評估管理水平。

另外，地基處理、混凝土堤壩處理、構(gòu)件隱患探測分析、工程地基勘探分析等方面也能應(yīng)用彈性波CT分析法，更好地評估水工建筑工程項目的質(zhì)量水平以及加固效果。

借助反演成像彈性波CT圖像應(yīng)用過程中，要對同一個試件進行4個方向聲波測試，以實現(xiàn)多角度透視管理，在射線足夠密集的條件下就能提升CT圖像的分辨率[8]。

4 水工混凝土結(jié)構(gòu)腐蝕評價方法

4.1 環(huán)境評估

在建成運營、建設(shè)施工以及規(guī)劃設(shè)計工作中，可能會存在大量無法避免的環(huán)境影響因素造成水工建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)環(huán)境腐蝕等情況，這必然會對結(jié)構(gòu)的實際使用年限產(chǎn)生影響。水工混凝土建筑結(jié)構(gòu)腐蝕評估工作要結(jié)合永久水工建筑的耐久性設(shè)計規(guī)范落實具體執(zhí)行作業(yè)，確保水工混凝土結(jié)構(gòu)所處環(huán)境條件滿足設(shè)計規(guī)范。

4.2 質(zhì)量評估

第一，綜合評估外觀質(zhì)量。主要是借鑒單元工程施工質(zhì)量驗收報告、構(gòu)筑物滲漏缺陷檢測報告等，按照行業(yè)標準分類內(nèi)容完成基礎(chǔ)質(zhì)量評價。

第二，對混凝土強度和碳化情況進行質(zhì)量評估。按照環(huán)境和結(jié)構(gòu)受力確定混凝土強度，并結(jié)合抗沖磨防空蝕技術(shù)規(guī)范以及結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范等予以評定，將缺陷檢測、評估技術(shù)規(guī)程作為判定混凝土抗碳化性能的基本依據(jù)[9]。

第三，評定保護層厚度、鋼筋銹蝕情況。結(jié)合水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范開展保護層厚度和允許偏差的判定，著重完成混凝土表面開裂情況以及鋼筋外露情況的評估，以確定內(nèi)部鋼筋銹蝕程度等級。

第四，評估抗水、抗氯離子滲透性。實體化的混凝土抗?jié)B等級評定分析環(huán)節(jié)要綜合水質(zhì)因素、水頭因素、滲水危害程度等基礎(chǔ)參數(shù)，以確保相關(guān)分析數(shù)據(jù)的準確信和規(guī)范性。結(jié)合水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范完成綜合評估后，就能全面了解水工建筑結(jié)構(gòu)中相應(yīng)混凝土組成部分的基本情況，更好地滿足施工現(xiàn)場應(yīng)用需求。

4.3 使用評估

利用生物使用壽命評估方法完成測試分析，借助數(shù)學模型預測分析模式就能搭建以材料為核心的裂化模型，以便預測結(jié)構(gòu)的使用壽命，但是這種方式存在一定的局限性，受到環(huán)境機理不確定性、復雜性特點的影響，無法更好地維持模型參數(shù)的基本水平。所以，要結(jié)合水工混凝土建筑結(jié)構(gòu)現(xiàn)行標準開展相關(guān)工作，依據(jù)行業(yè)標準制定評估指標，從而針對具體工作開展相關(guān)評估，以此提升水工混凝土結(jié)構(gòu)分析的實效性，也為檢測質(zhì)量評估工作順利展開提供保障[10]。

5 結(jié)束語

總而言之，水工建筑混凝土檢測分析工作具有重要的研究價值，是維持水工建筑綜合質(zhì)量的關(guān)鍵。因此，要充分結(jié)合環(huán)境因素和質(zhì)量標準落實檢測分析環(huán)節(jié)，提升檢測的及時性和規(guī)范性，避免設(shè)計抗力不足、荷載不利變化等問題影響混凝土結(jié)構(gòu)耐久性和安全性，為水工建筑可持續(xù)健康發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)。